Motor PBS TJ150 vyniká zejména excelentním poměrem tahu a váhy, resp. vnějšího průměru motoru, což jsou nejsledovanější parametry v této kategorii leteckých pohonů. Dalšími přednostmi motoru jsou kompaktní design, integrovaný startér generátor, spolehlivost při startu v náročných klimatických podmínkách, a to včetně možnosti startu za letu při vysokých rychlostech a nadmořských výškách.
Projekt vývoje nového motoru byl založen na inovacích stávajícího motoru PBS TJ100 o výkonu 1300 N. Od začátku bylo ale jasné, že bude potřeba provést náročné konstrukční změny, prostřednictvím kterých bude možné dosáhnout vyššího tahu při zachování stejného průměru i hmotnosti motoru.
Na počátku roku 2017 byla vytvořena základní konstrukční skica. Oddělení výpočtů provedlo termodynamické výpočty, pevnostní výpočty a návrh průtočných částí motoru. Po ověření výpočtů bylo zapotřebí vytvořit detailní výkresovou dokumentaci pro výrobu prototypů. To se podařilo zvládnout ještě v první polovině roku 2017, což je s ohledem na náročnost celého procesu vynikající výsledek. Motor si totiž vyžádal řadu inovací, mj. nový turbínový stupeň, novou koncepci ložiskové skříně a zejména integrální, radiálně axiální difuzor, který optimalizuje proudění stlačeného vzduchu do spalovací komory motoru.
Toto nové technické řešení umožnilo dosáhnout nominální parametry při zachování vnějšího průměru motoru 272 mm a bylo natolik inovativní, že bylo společností patentováno. Předmět patentu je využit v konstrukci několika dalších typů proudových motorů z produkce PBS.
Výrobní proces
Po zpracování kompletní technologické dokumentace byly jednotlivé dílce zadány do výroby. Při výrobě byly použity jak klasické, tak moderní technologie, mj. CNC pětiosé obrábění, elektroerozivní obrábění, výroba spalovací komory laserovou technologií a dále zavedení technologie lisování namísto kovotlačení, což zvýšilo kvalitu a přesnost jednotlivých komponent spalovací komory. Moderní technologie se dále využívají při broušení ozubení nebo při povrchových úpravách. Veškeré tyto technologie si DLT zajišťuje vlastními výrobními kapacitami. Pro finální kompletaci motoru jsou nakupována pouze elektronická zařízení, jako je řídicí jednotka, kabeláž a některé další komponenty.
Montáž a testování prvních prototypů
Po dokončení výroby dílců proběhla montáž, a ještě před koncem roku 2017 mohly být zahájeny zkoušky prvního prototypu. Při zkouškách bylo ověřeno, že motor je schopen vyhovět požadovaným parametrům, ale počáteční výsledky nebyly zcela optimální. Proběhla proto plánovaná optimalizace zejména palivového, olejového a řídicího systému. Při dalších zkouškách byly ověřovány různé varianty průtočných částí s cílem dosáhnout co nejlepších parametrů.
Na základě specifických měření a jejich vyhodnocení dospělo konstrukční oddělení k poměrně radikálnímu kroku návrhu nové turbíny. Z časových důvodů byla pro vývoj nové turbíny zvolena technologie 3D tisku, přestože tato technologie není ideální pro použití materiálu Inconel 718.
Bylo vytipováno několik potenciálních dodavatelů z tuzemska i zahraničí. Realizace výroby se uskutečnila u domácího výrobce. Nová turbína vyrobená touto technologií byla k dispozici v relativně krátké době, nepodařilo se však docílit požadované pevnosti materiálu a dostatečné přesnosti geometrie. I přesto se ale prokázalo zlepšení parametrů nově navržené turbíny.
Finální verze vývoje motoru
V prvním čtvrtletí roku 2018 byla definována konečná konfigurace motoru. V tomto provedení bylo nutno realizovat všechny stanovené zkoušky a testy k ověření funkcí motoru při požadovaných provozních podmínkách. Po realizaci vyhovujících zkoušek následovalo v srpnu 2018 zpracování sériové konstrukční dokumentace a její vydání do sériové výroby. Na závěr projektu bylo nutno zpracovat provozní předpisy a dokumentaci pro zákazníky. Vývoj byl ukončen sestavením prototypů v sériovém provedení, které svými parametry splňují požadované technické parametry na začátku vývoje. Firma má tak další sofistikovaný produkt, jehož prostřednictvím může oslovit širší spektrum zákazníků, rekrutujících se především z obranného průmyslu hlavně v Evropě a Asii.
Text a foto: První brněnská strojírna Velká Bíteš /r
